氧化鋅，作為一種第三代半導體材料，擁有3.37eV的禁帶寬度和60meV的激子束縛能，歸類于II-VI族半導體。由于其獨特的壓電、電學、光學記憶性能，氧化鋅在傳感器、導電記憶元件、激光系統(tǒng)等領域具有廣泛的應用潛力。當前，鋰摻雜被認為是提高氧化鋅薄膜光電性能的有效方法之一。

通過磁控濺射法制備的鋰摻雜氧化鋅薄膜，展現(xiàn)出六角纖鋅礦結構，并具有良好的c軸取向。這些薄膜在可見光波段顯示出優(yōu)異的透光率，并且在紫外區(qū)域具有陡峭的吸收邊。光致發(fā)光譜分析顯示，鋰摻雜氧化鋅在390nm、408nm、434nm、465nm處出現(xiàn)受激發(fā)射。鋰摻雜氧化鋅薄膜之所以被歸類為n型半導體，是因為鋰進入晶格后會形成Lizn-Lii復合施主。

研究表明，提升生長和退火溫度對提高薄膜的結晶度具有正面作用。在較高溫度環(huán)境下，Lizn-Lii復合施主會轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Lizn受主，導致鋰摻雜氧化鋅薄膜中的載流子濃度隨生長或退火溫度的升高而降低。此外，高溫還會影響原子間軌道的雜化和缺陷特性，進而使光致發(fā)光強度隨生長和退火溫度的提高而減弱。

進一步的研究發(fā)現(xiàn)，當氬氧比達到10:1時，鋰摻雜氧化鋅薄膜的結晶性達到最佳狀態(tài)。同時，該薄膜的禁帶寬度與氧氣含量呈負相關關系。在此氬氧比下，鋰摻雜氧化鋅薄膜的載流子濃度最低，這表明在氬氧比為10:1的條件下，可以最大限度地形成受主能級并減少施主能級。

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